malloc函数分配内存失败的原因及解决方法

原文链接：http://blog.youkuaiyun.com/lighthear/article/details/70146602

malloc函数分配内存失败的原因及解决方法

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先说结论

malloc()函数分配内存失败的原因： 
1. 内存不足。 
2. 在前面的程序中出现了内存的越界访问，导致malloc()分配函数所涉及的一些信息被破坏。下次再使用malloc()函数申请内存就会失败，返回空指针NULL(0)。

解决方法： 
1.在STM32中堆空间内存不足的解决方法可以参考我上一篇文章

STM32分配堆栈空间不足问题原因及解决方法http://blog.youkuaiyun.com/lighthear/article/details/69485942

2.从不能分配的那个malloc()函数开始，往回找最近的那个能分配的malloc()函数，出问题的代码应该就在这部分，很可能的原因就是指针越界，对未知的内存进行了操作，导致了malloc()不能继续分配内存。

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遇到的问题

       最近遇到STM32创建链表时，第一次运行正常，第二次无法正常创建的问题。在线调试发现是malloc()函数没有分配到内存，但是我之前已经调大过内存空间了，不应该存在小数据也内存不足的情况。

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解决方法

       刚开始以为是由于第一次运行后的释放内存操作没有正常执行，导致浪费过多内存空间产生内存不足，尝试了多种方式重写释放的函数，也查阅了free()函数的用法，证明使用方式正确。问题未解决

       后来猜测由于指针变量释放后没有指向NULL,造成了野指针的情况。但是所有指针变量均为局部变量，程序执行结束之后会自动释放，并不会对下次造成影响。问题未解决

       查阅网上的资料发现，malloc()内存分配失败的原因，除了内存不足，还可能是之前产生了内存指针越界。

malloc()函数分配内存失败的原因： 
1. 内存不足。 
2. 在前面的程序中出现了内存的越界访问，导致malloc()分配函数所涉及的一些信息被破坏。下次再使用malloc()函数申请内存就会失败，返回空指针NULL(0)。

在这个思想指导下，往前逐个查找可能发生指针越界的函数

unsigned char * StrArray_ValArray(char *pStrArray)
{
    int valArraySize = strlen(pStrArray) / 2;       
    unsigned char *pValArray;
    pValArray = (unsigned char *)malloc(sizeof(unsigned char) * valArraySize);
    for (int i = 0; i < valArraySize; i++)
    {
        sscanf(pStrArray + i * 2 ,"%2x",(unsigned int *)(pValArray + i));    //强制类型转换造成指针越界
    }
}
 
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       发现，声明的pValArray为unsigned char *类型的指针，由于sscanf()的第三个参数提示需要unsigned int *类型的变量，因此对pValArray做了强制类型转换，从unsigned char *变为了unsigned int *。虽然对于pValArray来说，内存空间没变（都为指针，32位系统分配4字节），但是对于编译器来说，所指向数据的含义就从unsigned char扩大到了unsigned int，之后通过指针遍历访问，对数组进行更改就会造成指针越界，更改到未分配的区域。因此下次再使用malloc()函数申请内存就会失败，返回空指针NULL(0)。

       因此将干脆将pValArray直接定义成unsigned int *类型的变量，并按照unsigned int类型分配空间，而不进行强制类型转换。这样就可避免指针越界的情况。测试发现问题不再发生。问题解决

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总结

       如果下一次再碰到这样的问题，就从不能分配的那个malloc()函数开始，往回找最近的那个能分配的malloc()函数，出问题的代码应该就在这部分，很可能的原因就是指针越界，对未知的内存进行了操作，导致了malloc()不能继续分配内存。

       因此以后对指针的操作一定要万分小心，防止指针越界问题的发生。

参考文章： 
1. malloc函数申请内存失败，返回空NULL（0）：http://blog.youkuaiyun.com/gadflycq/article/details/40752373 
2. 在内存充足时malloc函数分配内存失败的原因及解决：http://blog.sina.com.cn/s/blog_71d3b5480100lxcx.html